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Misura della tossicità


La tossicità viene di solito calcolata tramite due parametri: LD50 e LC50 (metodo sviluppato nel 1927).

LD50 indica la dose letale per il 50% di un gruppo di animali (solitamente ratti o topi).
Avviene per somministrazione della sostanza pura mediante iniezione, applicazione cutanea o ingerimento. Durante l’esperimento si deve specificare il tipo di somministrazione e di animale.
Si esprime in mg(sostanza)/kg(animale)

LC50 indica la concentrazione (in aria o acqua) letale per il 50% di un gruppo di animali (solitamente ratti o topi). Solitamente l’esposizione è per 4 ore e si esprime in ppm o mg/m3. I dati si riferiscono a minuti, ore o giorni dopo la somministrazione.

Questi parametri sono quelli che si trovano calcolati, ma non c’è un valore unico per ogni sostanza, ma variano. Da questi valori è stata sviluppata una scala di tossicità per l’uomo.



C’è poi un altro metodo, chiamato metodo a dose fissa ( Fixed Dose Procedure, FDP), metodo per la determinazione della tossicità orale acuta alternativo alla valutazione di LD50. Fu introdotto nel 1984 dalla British Toxicology Society, validato nel 1990 e dal 1992 fa parte delle linee guida OCSE sulla sperimentazione sulla tossicità orale acuta (riviste periodicamente).

Con questo metodo si ha l’identificazione della dose che produce chiari segni di tossicità ma non la morte. La sostanza in esame viene somministrata ad una delle quattro dosi fisse (5, 50, 300, 2000 mg/kg) a 5 animali (solitamente ratti) dello stesso sesso (solitamente femmine; inizialmente si utilizzavano 5 maschi e 5 femmine).

Come funziona il metodo: se si osservano chiari segni di tossicità ma non la morte, non servono altri test; se non si osservano chiari segni di tossicità, è necessario un test con una dose più alta; in caso di morte, è necessario un test con una dose più bassa (se possibile). I dati ottenuti possono essere correlati con i valori di LD50.

I vantaggi di questo metodo sono diversi: il primo è che non si cerca deliberatamente di arrivare alla morte degli animali, poi si ottengono risultati validi e si usano meno animali (ca. un quarto) rispetto ai precedenti test per determinare LD50. Infine gli animali soffrono meno. La riduzione degli esperimenti sugli animali è uno degli obiettivi anche del REACH attraverso la condivisione dei risultati.

Un ultimo test utile per la misurazione della tossicità è l’ Ames test, in cui si misurano gli effetti mutageni (potenzialmente cancerogeni) di una sostanza. Si prende un batterio, quello della salmonella ( salmonella typhimurium) e lo si modifica geneticamente (si inserisce un gene difettoso), in modo tale che il batterio sia incapace di sintetizzare l’istidina (che per il batterio salmonella è necessario per la sua sopravvivenza) a partire dagli ingredienti del mezzo di coltura. Quindi se la salmonella se lo può generare da sola, non c’è problema, ma se non è in grado di generarselo, il batterio non si riproduce. Aggiungendo poi una sostanza che sospetto sia mutagena, se effettivamente lo è, il batterio è nuovamente in grado di prodursi l’istidina, cioè l’agente mutageno rimuta il gene difettoso e rende il batterio in grado di produrre istidina e quindi si osserva una crescita della popolazione batterica (in coltura priva di istidina). Viceversa se metto qualcosa e non succede nulla vuol dire che quell’agente che ho messo non è mutageno. In più se si vuole vedere se i metaboliti (prodotti del metabolismo) di una certa sostanza sono mutageni allora si aggiungono nel mezzo di coltura degli enzimi del fegato.

Questo metodo permette quindi di identificare i prodotti chimici sintetici potenzialmente cancerogeni e l’individuazione di mutageni naturali nel cibo. Una cosa interessante da considerare è l’esito negativo della diossina, noto agente cancerogeno. L’inghippo sta nel fatto che l’essere mutageno non significa essere cancerogeno. Una sostanza mutagena può diventare cancerogena, ma non tutte le sostanze cancerogene sono mutagene. La diossina e altre sostanze persistenti, non producono mutagenicità, ma scatenano delle potenzialità cancerogene che le cellule hanno già.


Tratto da PROCESSI INDUSTRIALI ECOSOSTENIBILI di Laura Marongiu
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